Stocks et teneurs en carbone organique des sols par horizon



Suivi du stockage de carbone organique à des horizons plus profonds. Ce suivi est en effet rarement pris en compte dans les études d'analyse de l’évolution des stocks de carbone.

> Stocks de carbone et vitesses de stockage par horizon de sol (échantillons t1 et t2 confondus)

Stocks de carbone par horizon de sol (échantillons t1 et t2 confondus)
Vitesses de stockage du carbone par horizon de sol (échantillons t1 et t2 confondus)

Dans les horizons plus profonds (25 à 75 cm), les quantités de carbone sont plus faibles (graphe de gauche) mais l’accumulation de carbone est plus fréquente (graphe de droite), 75% des échantillons ont des quantités plus élevés à la fin de l’étude. Cela peut résulter d’une dégradation moins rapide de par la faible activité biologique dans ces horizons, liée d’une part à une faible teneur en carbone organique, et d’autres parts, à de plus faibles taux de dioxygène et des concentrations en argiles souvent plus fortes dans ces horizons. La redistribution de carbone depuis la surface vers la profondeur par les processus liés à la mobilité de la matière organique (bioturbation, lixiviation) peut également participer à l’ajout de carbone dans ces horizons.

 

Dans les horizons 0-25 cm, 25-50 cm et 50-75 cm, les prairies de l’étude montrent respectivement des vitesses de stockage du carbone de 0.35, 0.96 et 0.25 t/ha/an en moyenne (sd = 3.15, 2.15, 0.8).

Selon Angers et al., 2019, dans les années qui suivent l’implantation d’une prairie, la vitesse de stockage de carbone dans l’horizon 0-30 cm peut être de 0,5 à 1,0 t C/ha/an sur au moins une dizaine d’années. Au-delà, la vitesse de stockage du carbone diminue progressivement avec l’âge de la prairie (Franzluebbers et al., 2000).

Par opposition, la destruction d’une prairie se traduit par une perte rapide de carbone du sol sur une dizaine d’années, qui peut facilement atteindre -20 à -30 % du stock initial, dans l’horizon 0-30 cm (Vertès et Mary, 2007).

 

> Évolution des stocks de carbone par horizon et par parcelle aux instants t1 et t2

Évolution des stocks de carbone par horizon et par parcelle aux instants t1 et t2
  • Les flèches noires relient l’horizon d’une parcelle échantillonné à t1 vers le même horizon échantillonné à t2.
  • Les tirets en pointillés relient potentiellement 3 horizons d’une même parcelle, échantillonnés à t1 en bleu, ou à t2 en rouge.
  • Les parcelles dont le code est écrit en magenta, bleu et rouge sont respectivement localisées en Gâtine, dans le Bressuirais et dans le Thouarsais.

Exemple : la parcelle située à droite de la figure, codée GON6, l’évolution des stocks de carbone entre t1 et t2 est représenté par la flèche du haut pour l’horizon 0-25cm, par la flèche du bas pour l’horizon le plus profond (50-75 cm) et par la flèche intermédiaire pour l’horizon 25-50 cm.


On constate que les quantités de carbone total mesurées dans les horizons 25-50 et 50-75 cm au second prélèvement étaient significativement plus élevées que celles mesurées au premier prélèvement.

Alors que dans l’horizon 0-25 cm, certaines prairies ont stocké du carbone, d’autres en ont déstocké (16/35). Ce qui, comme expliqué précédemment, peut être une conséquence de l’historique de la parcelle, de l’activité biologique, des conditions climatiques et du niveau de carbone initialement présent dans le sol. Sur ces 16 parcelles qui ont visiblement perdu du carbone dans l’horizon 0-25 cm, 5 en ont perdu aussi dans les horizons plus profonds et 13 sont situées en Gâtine.

> Bilan global :

  • L’étude apporte des données intéressantes en ce qui concerne le stockage du carbone dans des horizons plus profonds, rarement pris en compte dans l’analyse de l’évolution des stocks de carbone. Néanmoins, la fréquence et l’échelle de temps entre les deux prélèvements t1 et t2 restent relativement faibles, notamment dans le contexte du changement climatique, pour apprécier les effets de processus lents qui opèrent sur plusieurs décennies.
  • Afin de stocker efficacement du carbone sous prairies, il pourrait être intéressant d’identifier des sites à fort potentiel de stockage, où l’activité biologique et les quantités de carbone sont faibles, où les sites d’immobilisation des matières organiques sont disponibles, la gestion inadéquate et y appliquer une gestion favorable au stockage du carbone (ex : le non labour, pâturage en prairie permanente (avec une certaine productivité), des phases de prairies temporaires dans la rotation…).